3.2 大气受热过程 课件 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修第一册

第三章第二节 ——湘教版必修一 3·2—— 大气的受热过程 一 二 大气对太阳辐射的削弱作用 大气对地面的保温作用 CONTENTS 目录 大气受热过程 太阳辐射 太阳辐射要穿过厚厚的大气，才能到达地表。由于大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地表。 短波辐射 长波辐射 地面 吸收 吸收 反射 散射 一、大气对太阳辐射的削弱作用 太阳辐射 大气上界 大气反射和散射 地面反射 大气吸收 地面吸收 大气 01 -大气削弱作用--反射作用 大气中的云层和较大颗粒的尘埃，能将投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间 云的反射作用最为显著 云层越低、越厚， 云量越多，反射越强 夏季天空多云时，白天的气温相对来说不会太高，就是因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射 大气对太阳辐射的反射没有选择性，因而反射光呈白色 当太阳辐射在大气中遇到 空气分子或微小尘埃时， 太阳辐射的一部分便以这些质点为中心，向四面八方弥散， 这种现象称为大气的散射。 散射改变了太阳辐射的方向， 使一部分太阳辐射不能到达地面。 白光向各个方向散射 白光向各个方向散射 一些光线穿透云层底部 02 正午太阳高度最大，经过的大气层路程短 傍晚太阳高度较小，经过的大气层路程远 03 -大气的散射作用 在太阳辐射的可见光中，蓝光、紫光的波长较短，容易被空气分子散射，因而晴朗的天空呈现蔚蓝色 晴朗天空是蓝色的？ 霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光，由接近地平线的太阳光经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成 朝霞-Morning glow 日出、日落时分，太阳光经过大气的路程比正午时分长，更多的蓝光、紫光在进入我们的视野前被散射掉了，剩下主要包括红光、橙光的太阳光 晚霞-Sunset glow 通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红。观察这一自然现象，并思考其形成原因。 霞是日出日落前后天空或云层上出现的彩光， 由接近地平线的太阳光线经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。 可见光中， 波长较长的红光和橙光不容易被大气散射， 而波长较短的蓝光和紫光容易被大气散射。 太阳越接近地平线，水汽和尘埃等越多， 大气对太阳光的散射作用越明显， 散射掉的蓝光和紫光越多，保留下来的红光和橙光越多，因此霞的色彩就越红。 “朝霞不出门，晚霞行千里” 大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红；朝霞、晚霞与天气有一定关系，如有“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语。 观察这一自然现象，验证该谚语预报天气的可靠性，并思考其中的道理。 大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。 朝霞说明早晨天空有云彩存在，有较多的水汽，大气状态不十分稳定。 随着太阳升高，热力作用增强，对流进一步发展，云也会进一步发展变化，容易造成阴雨天气而不便出行。 相反， 晚上由于太阳下山，大气状况逐渐趋于稳定，对流减弱，云也易于消散，天气一般晴好，有利出行。 在日出之前(黎明)和日没以后(黄昏)的一段时间，天空仍然明亮，处于半光明状态。这段时间，既不是真正的白昼，也不是真正的黑夜，是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏蒙影。简析晨昏蒙影形成的原因。 【参考答案】这种现象是由于大气散射引起的， 日出前和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以射到地球的大气层。高空大气能够对太阳起散射作用，从而引起晨昏蒙影。 在高纬度地区，每年有一段时间，当天的晨蒙影与前一天的昏蒙影相接，出现白夜现象。纬度越高，白昼持续的时间越长。 03 -大气对太阳辐射吸收的选择性 大气层 大气物质 对太阳辐射的吸收 平流层 臭氧 对流层 水汽/二氧化碳 (大气层) / 主要吸收波长较短的紫外线 主要吸收波长较短的红外线 能量最强的可见光却吸收得很少；大部分可见光能够透过大气射到地面上来 大气直接吸收的太阳辐射只占一小部分， 特别是对于对流层大气来说，太阳辐射不是主要的直接热源。 地面辐射 大气对太阳辐射的削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡 (1)高海拔地区(如青藏高原地区)。 (2)内陆地区(如我国西北地区)。 (3)湿润内陆盆地(如四川盆地)。 活动-不同性质地面的反射率 如图3-14所示，投射到地面的太阳辐射，并不能全部被地面所吸收，其中又有一部分被地面反射回宇宙空间。 地面对太阳辐射的反射率大小，取决于地面的性质，如颜色、干湿状况、粗糙程度等。 不同性质的地面，反射率的差异较大。读图，完成相关任务。 图3-14 不同性质地面的反射率 活动-不同性质地面的反射率 比较不同性质地面的反射率，说一说哪些种类地面的反射率较高，哪些种类地面的反射率较低。 图3-14 不同性质地面的反射率 新雪对太阳辐射的反射率非常高， 冰面对太阳辐射的反射率比较高； 海洋、深色土和耕地对太阳辐射的反射率较低。 到达地面的本已极少的太阳辐射又大量被冰雪反射回宇宙空间，导致地面吸收的太阳辐射更少。 活动-不同性质地面的反射率 分析地面性质与反射率之间的关系。 图3-14 不同性质地面的反射率 地面反射率的大小 取决于地面的性质和状态。 深色土壤的反射率比浅色土壤小， 潮湿土壤的反射率比干燥土壤小， 粗糙表面的反射率比平滑表面小， 陆地表面的反射率为10%~ 50%。 新雪面反射率最大，可达95%。 水面反射率随太阳高度角而变， 太阳高度角愈小反射率愈大。 活动-不同性质地面的反射率 绿色植物对紫外线和可见光吸收很强，反射很弱，而对近红外线的吸收很弱，反射很强。议一议，根据绿色植物的反射特征，如何利用遥感技术，实时准确地监测森林、草原面积的动态变化？ 利用遥感传感器接收森林或草原的某一红外线波段数据， 确定该时段森林或草原的面积范围。 监测不同时间段该区域的红外线波段数据， 即可判断森林或草原面积的动态变化情况。 02 大气对地面的保温作用 短波辐射 长波辐射 太阳辐射 地面 吸收 吸收 反射 散射 地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射。 1、地面辐射（大地暖大气） 地面辐射 大气 吸收 为什么将太阳辐射称为短波辐射， 而将地面辐射称为长波辐射？ 02 -短波辐射与长波辐射 由实验得知，物体的温度越高 辐射中最强部分的波长越短；反之越长 02 -短波辐射与长波辐射 由于地面的温度比太阳低得多 因此地面辐射的波长比太阳辐射要长得多 其能量主要集中在红外线部分 通常根据辐射波长的差异 将太阳辐射称为短波辐射 将地面辐射称为长波辐射 短波辐射 长波辐射 太阳辐射 地面 吸收 吸收 反射 散射 地面辐射 大气 吸收 宇宙 地面辐射释放的能量，极少部分返回宇宙空间外， 绝大部分(75%-95%)都被截留在对流层大气中，使大气增温。 2、地面辐射（大地暖大气） 75%-95% 对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈地吸收地面辐射。 地面是对流层大气主要的直接热源。 大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量。 大气的温度比地面还低，所以大气辐射也是长波辐射。 短波辐射 长波辐射 太阳辐射 地面 吸收 吸收 反射 散射 地面辐射 大气 吸收 宇宙 大气辐射的一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射到地面。 射向地面的大气辐射，其方向与地面辐射相反，故称为大气逆辐射。 3、大气的保温作用（大气逆辐射） 75%-95% 大气 辐射 (大气逆辐射) 宇宙 保温作用 大气逆辐射又把热量归还给地面，一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。 天空中有云，特别是有浓密的低云， 或空气湿度较大时，大气逆辐射就会增强。 04 -大气的保温作用（大气逆辐射） 短波辐射 长波辐射 太阳辐射 太阳辐射 大气吸收 大气上界 大气 地面 辐射 大气 吸收 大气辐射 射向地面 (大气逆辐射) 射向宇宙空间 “太阳暖大地” “大地暖大气” “大气还大地” 阅读-大气热力作用的意义 地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低气温，从而减小了气温日较差，使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于缓和。如果没有大气的保温作用，地球表面的平均气温将会下降到-18℃，那么地球上的绝大多数生态系统将不复存在。正是大气的保温作用，才使得地球表面平均气温提高到15℃左右，形成适宜人类生存的温度环境。 绘示意图说明下列现象，并解释其成因。 月球基本上没有大气，赤道处中午高达127℃， 晚上最低达-183°C。 月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多 活动-大气的保温作用 月球因为质量较小等原因，基本上没有大气， 白天太阳直射月球时，缺少大气对太阳辐射的削弱作用，故白天气温较高； 夜间月球缺少大气对地面的保温作用，地面白天辐射的热量全部射向宇宙空间，故夜晚气温极低。 昼夜温差大小的分析 分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况及下垫面性质分析。 3.大气保温作用在实践中的应用 现象 原因 温室气体大 量排放对全 球气候变暖 的影响 夜晚多云 时气温比 晴天时高 夜晚多云时,大气逆辐射强,地面散失热 量少 温室气体 (CO2、CH4、O3等) 晚秋或寒冬霜冻多出现在晴 朗的夜晚 晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,地面热量散失多,地面气温低,易出现霜冻现象 青藏高原光照强但气温低 海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用都弱 利用烟雾 防霜冻 烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失 果园中铺沙 或鹅卵石 防止土壤水分蒸发的同时也能增加昼夜温差,有利于水果糖分积累等 课后作业 《大气受热过程》 图1为小明同学拍摄的扬州市郊某蔬菜大棚的照片。图2为大气受热过程示意图，①②③④表示各种辐射。读图，完成1～2题。 1．关于图2中各辐射的叙述，正确的是(　　) A．①易受到人类活动影响 B．②表示大气逆辐射 C．③是近地面大气的直接热源 D．④表示地面辐射 2．该蔬菜大棚在夏季覆盖黑色尼龙网的目的是(　　) A．增强① B．削弱② C．增强③ D．削弱④ 图1　　　　　　　　　图2 41 课后作业 《大气受热过程》 大雾天气，能见度很低，给道路交通和市民出行带来不便。下图为江苏北部某城市交叉路口在浓雾中的景观图。读图，回答3～4题。 3．浓雾天气使能见度降低的原因之一是(　　) A．浓雾吸收地面辐射，增强大气逆辐射 B．浓雾削弱了地面辐射 C．浓雾对太阳辐射有反射作用 D．浓雾改变了太阳辐射的波长 42 课后作业 《大气受热过程》 4．深秋初冬时节晴朗的夜晚，该地容易出现露水，其原因是(　　) A．晴朗的夜晚大气的削弱作用弱，水汽易凝结 B．晴朗的夜晚大气的保温作用弱，水汽易凝结 C．晴朗的夜晚大气的削弱作用强，水汽易凝结 D．晴朗的夜晚大气的保温作用强，水汽易凝结 【解析】第3题，浓雾反射了部分太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，能见度降低，C正确。 第4题，晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，大气的保温作用弱，深秋初冬时节气温低，水汽易凝结，B正确。 43 课后作业 《大气受热过程》 目前西藏军区海拔4500米以上哨所全部建成“阳光保暖房”(图2)。住上这种新式营房，官兵再不用“四季穿棉袄”了。图1为大气受热过程示意图。读图，完成5～6题。 5．以前官兵“四季穿棉袄”的原因是(　　) A．海拔高，水汽少，①较弱 B．多晴朗天气，②作用较弱 C．纬度高，风力大，③损失多 D．海拔高，空气稀薄，④较弱 图1　　　　　　　　图2 44 课后作业 《大气受热过程》 目前西藏军区海拔4500米以上哨所全部建成“阳光保暖房”(图2)。住上这种新式营房，官兵再不用“四季穿棉袄”了。图1为大气受热过程示意图。读图，完成5～6题。 6．下列地理现象与“阳光保暖房” 原理一致的是(　　) A．夏季白天多云时不会太热 B．晴朗的天空常呈蔚蓝色 C．深秋多云的夜晚不易霜冻 D．日落后的天空仍然明亮 图1　　　　　　　　图2 45 课后作业 《大气受热过程》 我国被誉为“基建狂魔”，隧道等交通建设技术世界领先。读我国某山地隧道内部和外部1月和7月平均气温日变化图，完成7～8题。 7．表示7月隧道内气温日变化的曲线是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 8．据图可知，此隧道(　　) A．内外温差白天大于夜晚 B．内部温差大于外部 C．冬暖夏凉 D．北京时间12时气温最高 46 课后作业 《大气受热过程》 9．读大气对地面的保温作用示意图，回答下列问题。 (1)将图中①～④所代表的内容写在下面的横线上： ①________，②________， ③________，④________。 (2)对地面有保温作用的序号是________。 由图知， 近地面大气吸收的④要多于大气直接吸收的①， 这说明________________________________________________。 (3)运用上述示意图，说明非洲撒哈拉沙漠地区昼夜温差大的原因。 太阳辐射 大气辐射　 大气逆辐射　 地面辐射 　 ③　 地面是近地面大气主要、直接的热源 　 沙漠地区白天晴朗，大气的削弱作用弱，气温高；夜晚天气晴朗，大气逆辐射作用弱，热量散失的多，气温低，所以昼夜温差大。 　 47 地势高→空气稀薄→大气对太阳辐射的削弱作用弱→太阳能丰富 →→吸收地面辐射增多→→ $